IZONE- http://www.izcity.com/- бесплатный софт, вэб-сервисы, ресурсы для раскрутки, свежие номера журнала "Internet Zone".

GPS

Станислав Давыдов

GPS - Global Positioning System - Система глобального позиционирования - это система, позволяющая с большой точностью определить местоположение (широта, долгота), а также высоту над уровнем моря и время с точностью до одной наносекунды.

В основе системы GPS находятся 24 искусственных спутника земли (ИСЗ) системы спутниковой NAVSTAR, которая начала свое существование в 1978 году.

Рисунок 1. Орбиты ИСЗ-системы NAVSTAR

ИСЗ располагаются на шести различных круговых орбитах под углом 60њ по отноше-нию друг к другу и имеют период обращения 12 часов.

На борту каждого спутника установлены атомные часы, имеющие точность 1 наносе-кунда (10-9 сек), а также передатчик, работающий на частоте 1575,42 МГц.

Кроме спутников, в систему GPS входят наземные станции ретрансляции (в качестве необязательного элемента), а также пользовательские устройства - GPS-приемники, которые служат для отображения информации о местоположении.

Каждый спутник системы GPS передает следующую информацию:

- информацию об исправности;

- текущую дату и время;

- альманах и эфимерис;

- точное время отправки сообщения.

Альманах, которые передает спутник, представляет собой данные о параметрах орбит всех спутников - информация о том, в каком месте неба должен находиться каж-дый спутник в любой момент времени в течение суток. Эти данные не обладают большой точностью и являются действительными в течение нескольких месяцев.

Эфимерис, напротив, представляет собой точные данные об орбите и времени спут-ника. Каждый спутник передает только свой эфимерис. Данные по эфимерису действительны только в течение 30 минут, и каждый спутник посылает их каждые 30 секунд.

GPS-приемник определяет свое местоположение следующим образом: получает информацию с трех спутников, определяет расстояние до них, а также их взаимное расположение. После чего вычисляет свои координаты.

С точки зрения обычного потребителя, более интересной является информация о GPS-приемниках, т.к. именно с ними придется иметь дело всякому, кто захочет воспользоваться услугами GPS.

Рисунок 2. Типы GPS-приемников

Персональные GPS имеют небольшие размеры и предназначены для индивидуального использования. Существует несколько вариантов исполнения персональных GPS, которые, в зависимости от функциональных возможностей, попадают в различные ценовые группы.

В последнее время, ввиду возрастающей популярности системы GPS, стали появляться совмещенные устройства GPS, например аппарат Benefon ESC финской фирмы Benefon, который совмещает в себе GPS-приемник и сотовый телефон стандарта GSM 900/1800 (см. таблицу).

Автомобильные GPS-приемники имеют больший размер, по сравнению с персональ-ными, и предназначены для установки в наземных транспортных средствах. В последних моделях ведущих мировых производителей автомобилей, таких как Mercedes-Benz, Volvo и др., GPS-приемник изначально встраивается в электрооборудование автомобиля.

Морские GPS-приемники обладают рядом специфических особенностей, таких как встроенный эхолот для определения глубины и характера дна, возможность работать с морскими навигационными картами.

Авиационные приемники устанавливаются на летательных аппаратах, включая са-молеты коммерческой авиации.

Рисунок 3. Характеристики компонентов GPS-приемника

Каждый GPS-приемник обладает, как минимум, следующими блоками:

- приемник сигнала со спутника;

- антенна;

- источник питания;

- дисплей;

- электронный блок обработки информации.

Приемники сигнала бывают двух типов:

- мультиплексные - имеют 1 канал приема. В настоящее время устройства с та-кими приемниками практически не используются;

- параллельные - имеют несколько каналов, как правило 12, по которым он одновременно принимает информацию с нескольких спутников.

Антенна приемника бывает трех типов:

- встроенная в корпус приемника. Такие антенны лучше всего принимают сигналы со спутников, расположенных сверху от устройства, и хуже - расположенных ближе к горизонту;

- внешняя. Антенна данного типа лучше "берет" сигнал со спутников у горизонта и хуже - сверху;

- выносная - служит для устойчивого приема внутри автомобиля. Она одинаково хорошо ловит сигнал спутников вне зависимости от их расположения.

Источник питания - важный элемент GPS-приемника, т.к. от него зависит, насколько долго приемник сможет работать. Все портативные GPS-приемники имеют возможность работать от батарейки. Некоторые из них позволяют подключать внешнее питание (например, от прикуривателя в автомобиле).

Дисплей приемника используется для отображения информации о местонахождении, а также, в некоторых моделях, для отображения карты. Чем выше разрешающая способность дисплея, тем удобнее читать карту. Также немаловажным критерием является количество отображаемых цветов. Цветные дисплеи позволяют использовать полноцветные карты местности при навигации. С другой стороны, цветной дисплей потребляет больше энергии, так что время автономной работы у устройств с цветным дисплеем, как правило, меньше. В качестве альтернативы можно использовать устройства с дисплеем, который имеет возможность отображать несколько градаций серого.

Некоторые модели GPS-приемников имеют встроенную карту, иногда это может быть карта мира с набором дополнений карт больших городов. Самые дешевые и простые модели не имеют возможности отображать карту, а показывают только маршрут из точек.

Те модели, которые имеют возможность работать с картами, как правило, содержат блоки расширения памяти (флэш-карты). Иногда на такие блоки сразу записываются карты какого-либо района. Многие GPS-приемники среднего и дорогого ценовых уровней имеют возможность закачивать карты из внешнего источника, например компьютера.

Маршрут записывается GPS-приемником с помощью специальных путевых точек - связанных отрезками вдоль линии маршрута. Некоторые модели позволяют не только назначать маршрут, но и записывать его по ходу движения - трэки (Track Logging).

Часто GPS-приемники оборудуются одометром и спидометром.

В качестве заключения

В последнее время в России, как и во всем мире, популярность устройств GPS постоянно растет. Однако у нас, как это обычно бывает, стандарт натолкнулся на существенный препон в своем использовании. Дело в том, что на территории России точное знание о точном месторасположении (с точно-стью до 100 м) является государственной тайной, в то время как современный GPS-приемник имеет возможность определять координаты места с намного большей точностью (зависит от числа качества сигнала, скорости движения и т.п.). Тем самым, полноценное использование GPS-устройств на территории России невозможно. Фирмам, официально продающим GPS, приходится намеренно модифицировать firmware (программное обеспечение GPS-приемников), чтобы внести в аппарат намеренно большую погрешность измерений, нежели он может реально обеспечивать. Хотя вариант с перепрошивкой программного обеспечения после покупки приемника и решает проблемы с точностью, однако появляется возможность получить проблемы с законом.

В принципе, вероятность того, что кто-либо "накажет" за точный GPS, достаточно мала, если не ходить вблизи секретных объектов. Тем не менее, ответственность за подобные нарушения может быть весьма реальна, тем более что к секретным могут быть отнесены совершенно неожиданные объекты, например мосты и линии электропередач.

Источник: "Компьютер Price", http://www.comprice.ru

 


Copyright © "Internet Zone", http://www.izcity.com/, info@izcity.com